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己二胺生产工艺及前景分析 霍美菊 河南神马尼龙化工公司 河南平顶山4 6 7 0 0 0 摘要 在经济飞速发展的新时期下 化工行业是我国工业体系的重要组成部分之一 在我国社会的发展中有着极其重要的地 位 通过化工合成的方式 为生产活动源源不断的提供产品及原料 一系列的化工衍生品给人民群众的生产生活提供了诸多便 利 己二胺作为一种重要的化工中间体 在我国的工业体系中发挥着不可替代的作用 其用途广泛 在化纤行业 服装纺织 电子 产业及高分子材料等诸多产业中的应用潜力巨大 具有很高的市场价值 本文就己二胺的生产工艺及应用前景进行了分析与 探究 关键词 己二胺 生产工艺 应用前景 分析 我国的产业结构调整与转型升级 极大的促进了化工行业 技术水平的提升 新工艺 新技术的推广普及有效提升我国化 工产品质量与生产效率 在己二胺的合成方面 我国的己二胺 生产能力与技术工艺已经达到了世界先进水平 取得了辉煌的 成果 这得益于我国对研发能力与人才培养的重视 同时不断 增长的对己二胺的需求 也起到了助推的作用 1 己二胺的特征 己二胺作为极其重要的化工原料 其主要特性如下 己二 胺是一种无色晶体 正常形态下呈片状 有刺激性气味 己二胺 的沸点为2 0 4 2 0 5 熔点是4 l 4 2 可溶于水 也可溶于有 机溶剂如乙醇 苯等 己二胺具有腐蚀性 易挥发 在潮湿的环 境下易产生大量烟气 在空气中 可以持续扩散 通过与水分 子及二氧化碳气体的结合 产生高浓度雾团 2 己二胺的生产工艺 2 1 己二腈加氢工艺 在一定温度 压力下 通过催化剂的催化 己二腈可以与氢 气发生加成反应 生成己二胺 该反应拥有较高的反应收率 产生的己二胺浓度较高 在反应过程中会产生少许杂质 其主 要成分是加成反应的中间产物醛亚胺 其反应的方程式为 N C c H c N 4 H 型 屿H N c H N H 工业生产中一般 有高压与低压两种不同的生产工艺 高压法根据所用催化剂的不同 主要分为两种 一种是利 用钴一铜催化剂 反应温度为1 0 0 1 3 5 反应压力为6 0 6 5 M p a 另一种是利用铁基催化剂 反应温度为1 0 01 8 0 反 应压力为3 0 3 5 M p a 通常 高压法己二腈加氢工艺选用三相 流化床作为其反应器类型 采用液氨 芳烃等作为反应溶剂 因为高压法工艺的反应温度较高 反应压力要求很大 所以造 成反应设备的所需的投资较高 且生产过程中因高温高压操 作 安全风险也较高 低压法通常采用镍为催化剂 选用乙醇作为反应溶剂 先 用强碱性物质作为催化剂助剂 是反应在碱性的环境中进行 提高催化剂的活性 低压法生产时 反应温度为6 0 1 0 0 T 压 力1 8 3 0 M p a 对设备的要求不高 大大降低了建设成本及设 备投资 低压阀的弊端就是 由于反应条件较为宽松 造成反 应中会产生较多的副产物及中间产物 必须附加分离提纯过 程 才可以保证产品的纯度 由于低压法自身反应温度 压力 要求不高 反应条件宽松 操作过程相比高压法大大提升了安 全性和可靠性 同时也降低了操作难度与运营成本 因此 目 前己二腈低压加氢工艺成为了各国己二胺制备的主流工艺 2 2 丁二烯直接氰化法 丁二烯直接氰化法是一种早期的己二胺生产工艺 曾广泛 应用于八十年代 目前采用这种工艺制备己二胺的装置早已为 数不多 是一种淘汰掉的工艺 丁二烯直接氰化法主要是讲1 3 一丁二烯与氢氰酸发生氰化反应后 再进行加氢反应生成己 二胺 2 3 己内酰胺法制己二胺 己内酰胺法制己二胺的工艺相对复杂 其主要反应机理与 己二腈加氢反应原理是相同的 己内酰胺法制己二胺工艺选 用己内酰胺作为主要原料 选用磷酸盐作为主要的催化剂 使 己内酰胺与氨在催化剂作用下 产生氨基己腈 随后对氨基己 腈进行深度加氢处理最终得到己二胺 这种工艺的收率极高 同时要求的反应条件也极为苛刻 反应温度高达3 5 0 己内 酰胺法制己二胺工艺中所用的反应原料己内酰胺的价格极其 昂贵 数量稀少 所以生产工艺所用己内酰胺的来源主要是靠 回收次品来供应的 因此这种工艺并没有推广应用 2 4 己二醇法制己二胺 下转第9 3 页 2 0 1 7 年0 5 月让毒哲卵I9 1 目的是加快反应器内氢气与煤焦油的反应速度和效率 接下 来待反应结束后 这时煤焦油中的硫 氮 氧元素基本上都已经 转化为硫化氢 氨气和水 此时反应器内温度很高 需要做冷 却处理方可进行气液分离处理 其中分离出来的高纯度氢气仍 可循环利用 3 3 分馏塔内的分离与再加工 加氢反应生成的馏分油要进入分馏塔内进行重新分离 根 据不同馏分油的温度可以生产出不同的清洁燃料 首先 分离 后塔底部的黄色透明液体称为重油 重油经过再加工和重整处 理进而生成柴油燃料 其次 分离后塔中的无色透明液体称之 为石脑油 经过继续加工和重整处理将会生成人们所熟知的汽 油燃料 此外 分馏塔内的分离和馏分过程离不开加氢裂化催 化剂的使用 它可以确保裂化的质量和效率 使得煤焦油最大 限度地转化为汽油和柴油等燃料用油 总之 目前我国中低温煤焦油加氢工艺日趋成熟和稳定 逐渐向工业化 规模化和产业化方向拓展和延伸 而生产的品 种主要集中于燃料用油和清洁能源领域 在一定程度上对于国 内石油需求紧张的现状下起到了积极的缓解和补充作用 然 而煤焦油加工行业存实际生产中还存存诸多不足 例如 氢耗 高造成的成本压力 催化剂的活性和使用寿命问题以及固定床 和悬浮床的堵塞等现象依然存在 这就需要焦化企业应该加 大生产技术的创新与改进 尤其是针对加氢催化剂要不断开发 和持续研究 进而改良催化剂的活性 使之发挥最大的催化转 化效率 此外 煤焦油行业在注重燃料油产品质量和效益的同 时 还应与时俱进 争取研发出更多优质的产品类型 参考文献 1 雷雨辰 李冬 李稳宏 等 煤焦油加氢精制催化剂的级 配研究 J 石油学报 石油J J 口Y 2 0 1 2 2 8 1 8 4 8 7 2 李冬 李稳宏 高新 等 中低温煤焦油加氢改质工艺研 究 J 煤炭转化 2 0 0 9 3 2 4 8 1 8 4 3 王红岩 李春山 等 中低温煤焦油加氢催化剂及工艺研 究 D 硕士学位论文 北京 中国地质大学 2 0 1 1 4 庞耀龙 许海媛 中低温煤焦油加氢工艺技术研究 J 中 国化工贸易 2 0 1 4 6 2 0 1 8 8 1 9 1 上接第9 1 页 己二醇法制己二胺工艺选用的原料是1 6 一己二醇 反应温 度为2 0 0 C 反应压力为2 3 M p a 选用镍作为催化剂 己二醇法 工艺通过1 6 一己二醇在催化作用下发生氨化反应脱水缩合 得 到1 6 一己二胺 这种工艺生产过程产生的副产物较多 但通过 对副产物进行处理 也可以产生l 6 一己二胺 因此通过该种工 艺所达到的反应收率也熊达到较为客观的水平 2 5 己二酸法制己二胺 己二酸法制己二胺的工艺选用己二酸作为反应原料 反应 温度为3 5 0 2 选用磷酸硼作为反应的催化剂 己二酸法工艺 主要依靠己二酸与氨在催化作用下进行氨化反应后 再进一步 脱水生成己二腈 随机后将得到的己二腈进行加氢 最终得到 己二胺产品 3 己二胺的应用前景分析 3 1 六亚甲基二异氰酸酯 六亚甲基二异氰酸酯也称为H D I 主要应用于涂料 胶黏剂 等一些聚氨酯的生产中 拥有较大的市场前景 同时六亚甲基 二异氰酸酯在汽车工业与航天工业中也有较为广泛的应用 目前我国六亚甲基二异氰酸酯需求缺口量巨大 对外依存度较 高 主要依赖从国外进口 这都一定程度增加了我国相关工业 产品的生产成本 这使得己二胺制六亚甲基二异氰酸酯工艺 的应用拥有广阔的市场前景与利润空间 3 2 化工生产中的助剂 己二胺在化工生产的助剂中应用广泛 多种主要的化工 生产所需的助剂都需要己二胺作为重要原料 这极大了扩宽 了了己二胺的应用领域 提高了己二胺的市场需求 3 3 生产聚己二酰己二胺 聚己二酰己二胺又称为尼龙6 6 作为一种重要的合成材 料 广泛应用于人民群众的E t 常生活之中 汽车配件 橡胶制 品 渔业用网 以及生活中用到的地毯 防水服饰等 都离不开 聚己二酰己二胺的身影 随着高分子材料技术的飞速发展 聚 己二酰己二胺还可以作为金属配件的替代材料 应用于航天工 业等高精尖产业之中 拥有很高的科技附加值 4 结语 在新时期下 飞速发展的科学技术与社会生产力使得己二 胺的应用越来越广泛 为了满足日益增加的己二胺的市场需 求 化工企业需要不断地强化自身研发能力 推广应用新的技 术与工艺 从而更好的造福社会 服务人民群众 参考文献 1 王宏波 浅谈化工工艺条件选择与控制实例 孔民营科 技 2